LNG生产企业LNG储罐蒸发率的控制因素分析

在实践中，对于LNG生产企业，有效控制LNG储罐的蒸发率。一方面可以提高收率，提升产量；另一方面可以降低能耗，减少不必要的无用功。

LNG储罐的日蒸发率，在设计时会有一个设计值，对于容积在10000~50000立方的储罐，通常要求以满罐为基准的日蒸发率在万分之八以内。以此作为指导，在设计阶段对保冷及其他配套设施进行设计，并经验算（根据设计指标，计算漏热量，包括罐底、罐顶、侧壁、接管及锚带等）合格。另外，日蒸发率与罐型还有关系，如全容罐因其操作压力高于单容罐，其日蒸发率一般会小些，通常万分之五以内。从装料形式上来说，冷冻罐，压力罐，半冷冻罐的算法不同。从罐形上说，单包容，双包容，全包容也不同。全包容还分金属全包容和外层混凝土式的。以上说的是地上罐，地下罐另说。

LNG储罐的蒸发率从液化生产来说，分成两部分：一个是从冷箱出来节流的；另一个是储罐的蒸发，根据储罐的设计大小与种类计算，一般设备供应商可以提出储罐日蒸发率的设计数值。

一般LNG储罐每天有3-5‰的闪蒸量，LNG储罐日蒸发率，这个基本是固定的，也是主要因素；天然气组分，比如说氮气等不凝气的含量；成品LNG出口温度，这个直接影响天然气节流后BOG产生量。基本是根据这三个因素进行计算的。实际生产中还会有保温效果、成品线长度、LNG储罐液位计装车等因素影响。蒸发气体的来源主要由以下几种情况：
    一、进液闪蒸：进液液体排开的气体体积：这方面的闪蒸气是指LNG生产企业液化量波动、前工段进气量波动时、或是今夜量特别大时才考虑。新进液不但要考虑热量，还要考虑进液所占的体积。因为在压力不变的情况下，进液的体积就等于压出气体的体积。这部分闪蒸气根据具体的LNG组分、压力及温度模拟计算出闪蒸量，也是LNG储罐闪蒸气的主要来源，占到总量的94%以上。
    二、储罐自蒸发：这部分闪蒸气量根据储罐的蒸发率计算得出，基本上可占到总量的5%左右。
    三、装车返回：这部分闪蒸气是在装车过程中，气相管回收回来的气体，占到总量的0.8--1%左右。
    针对以上情况，要想有效控制LNG储罐的蒸发率，我认为应该从以下几个这方面考虑：

第一，在LNG储罐的设计上进行节能考虑。从本质上减少设计层面、和LNG储罐材质、容积、形状等因素对蒸发率的影响。

1.建议在LNG储罐的设计上，尽量采用球形罐。因为，球体在同样的体积下，具有最小的表面积，因此传热面积也最小。利用夹层抽取真空，有利获得最佳的隔热保温效果，再加上球形具有最佳的耐压性故储罐的设计压力可以相对提高，以便降低LNG储罐闪蒸气的蒸发量。

2.在装车泵的选型上，建议采用变频潜液泵。因为装车泵浸在液体中，在LNG在装车时，不必预冷装车泵。这样，变频潜液泵不装车时，降低频率打循环还可预防LNG分层翻滚，能有效减少装车泵预冷以及装车过程中闪蒸气的增大。其次装车时间、装车量可以不受限制。

3.液化冷箱至储罐及储罐至装车臂管线采用不锈钢真空管线。以降低LNG在装车过程中因为管道受外界温度影响，而增加气化量。

第二，在日常的生产操作方面建议利用采集数据进行对比，不断分析、总结操作经验。

1.提高液化系统冷量，降低液化冷箱出液温度。

2.采取以下进液为主的进液方式，避免LNG储罐内分层翻滚。

3.优化冷箱结构，使氮气等不冷凝气体在冷箱中分离出来作为燃料使用或进行放空处理。

4.利用每天温度较低时段，集中时间充装LNG。以减少预冷装车泵、装车等环节造成LNG蒸发率偏高。

5.利用回收储罐闪蒸气去导热油燃烧，一方面可以减少燃气用量，另一方面可以降低系统中不凝气体含量。

以上是我的一点工作心得，望各位老师批评指正！

第1条，降低冷箱出液温度，同样需要能耗，且将过多的氮气冷下来，将翻滚的风险增加
第3条，将氮气在冷箱里除去，对于氮气含量特别高的情况是合适的，这个需要设置精馏塔，造价和能耗都要增加

fangzi997 发表于 2017-6-26 08:42
第1条，降低冷箱出液温度，同样需要能耗，且将过多的氮气冷下来，将翻滚的风险增加
第3条，将氮气在冷箱里 ...

你好，有没有原料气除氮气的工艺可以分享下？

除去氮气用低温精馏。这用投资高，能耗大。你们氮气含量多少？多大规模的装置？小装置没有必要